SU783827A1 - Устройство дл контрол линейности характеристик преобразователей "угол поворота в фазу - Google Patents

Description

(St) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УГОЛ ПОВОРОТА В ФАЗУ

1

Предлагаемое устройство относитс  к области фазоизмерительной техники и представл ет собой устройство дл  . измерени  и регистрации нелинейности характеристик двухотсчетмых преобра- 5 зователей механического угла поворота в электрический угол с электрической редукцией, выполненных на основе многополюсного поворотного трансформатора , редуктосина или индуктосина. 10

Известен способ определени  фазовой нелинейности выходного напр жени  фазовращател , основанный на компенсации фазовой нелинейности методом равных интервалов. Устройство , pea- 5 лизук цее указанный способ, содержит вспомогательный фазовращатель, электрическую машину дл  изменени  амплитуды переменного напр жени , оптическую делительную головку, образ- 20 цовую меру фазового сдвига, рубильник и индикатор напр жени  1 .

Недостаток этого устройства заключаетс  в необходимости установки контролируемого датчика на оптичес- 25 кую делительную головку.

Известно также устройство дл  проверки Линейности характеристик преобразователей угол-фаза,содержащее источник сигнала,испытуег«а1й фазовраща- 30

тель,блок сраЕгкени ,регистрирук дее устройство,электродвигатель,вспомогательные фазовращатели,редуктор и муфту 2 ..

Недостатком устройства  вл етс  сложна  кинематическа  св зь электродвигател  с испытуемым преобразователем и вспомогательными фазовращател ми .

В качестве прототипа выбрано наиболее близкое к изобретению по технической сущности устройство дл  проверки линейности характеристик преобразователей угол-фаза, содержащее источник сигнала, соединенный с испытуемым фазовращателем, м блок сравнени , подключенный к регистриругадему устройству, однополюсные модул торы , гетеродин и делители частоты , причем источник сигнал-а через первый однополюсный модул тор, второй вход которого соединен через первый делитель частоты с выходом гетеродина и входом вспомогательного фазовращател , соединен с первым вхо- , дом блока сравнени , второй вход которого св зан с выходом второго однополюсного модул тора, первый вход которого соединен с выходом испытуемого фазовращател , а второй

вход через делитель частоты - с выходом дополнительного фазовращател  3 .В насто щее врем  в различных системах управлени  примен ютс  в качестве выходных дaтtfИKOS двухотсчетные преобразователи с электрической редукцией, Обеспечение контрол  параметров такого рода фазовращателей  вл етс  актуальной задачей, особенно при установке последних в устройствах точной механики при отсутстви внбй111ней .св зи с валом на Котором установлен фазовра 4а вль. Решение поставленной задачи в указанных услови х не может быть обеспечено путем применени  прототипа предлагаемого устройства.

Цель изобретени  состоит в удобстве эксплуатации путем обеспечени  поверки двухотсчетных преобразователей угла поворота в фазу с электрической редукцией в составе приборов.

Это достигаетс  тем, что в устройство , содержащее источник питани , первый выход которого соединен с конролируемым преобразователем, и блок сравнени , соединенный со входом регистрирующего блока, введены формирователь импульсов, элемент совпадени , фазосдвигающий блок и ключ.При этом второй выход источника питани  стоединен с первым входом элемента совпадени , второй вход которого св зан с выходом формировател  импульсов , а выход - с другим входом регистрирующего блока. Первьгй вход блока сравнени  соединен с обмоткой точного отсчета контролируемого преобразовател , второй вход блока сравнени  - с.выходом фазосдвигающего блока и выходом ключа. Обмотка грубого отсчета контролируемого преобразовател  соединена со входами ключа, формировател  импульсов и фазосдвИгающего блока.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - крива  выходного напр жени  регистрирующего блок

Первый выход источника 1.питани  соединен с обмотками питани  контролруемого преобразовател .2. Блок 3 сравнени  соединен с первым входом регистрирук цего блока 4, второй выход источника 1 питани  - с первым входом элемента 5. совпадени , второй вход которого св зан с выходом формировател  б импульсов, а выход - со вторым входом регистрирующего блока 4. Выход фазосдвигающего блока 7 подключен к второму входу блока 3 сравнени  на первый вход которого подаетс  сигнал с обмотки точного отсчет контролируемого преобразовател  2. Сигнал с грубого отсчета контролируемого преобразовател  2 поступает на вход формировател  6 импульсов и бход фазосдвигающего блока 7, Через ключ 8 вход фазосдвигающего

блока 7 соединен с его выходом. Кон .тролируемый преобразователь 2 закре плен на валу измерительного прибора 9, на вал воздействует вращающий момент.

На фиг. 2 введены следующие обозначени :

е - крива  выходного напр жени  с амплитудой Е регистрирующего блока 4 дл  моментов времени, синхронных с импульсами первой последователье , - крива  выходного напр жени  с амплитудой Е регистрирующего блока 4 дл  моментов времени , синхронных с импульсами второй последовательности

Т - период вращени  ротора;

Т - интервал времени между двум  отсчетами;

а - величина смещени  среднего значени  от нулевого уровн .

Коэффициент электрической редукции точного отсчета преобразовател  райен р.На первом выходе источника 1 питани  имеетс  сигнал частоты f,Ha втором выходе - сигнал частоты 4(р-1)

2n-lX ( 2п-Ч)

(р-1)т, т 1, . . . , .СХ1. В дальнейшем условимс ,что .

Дл  измерени  функции фазовой нелинейности преобразовани  угла поворота в фазу электрического сигнала в предлагаемом устройстве используетс  компенсационный метод измерени м. Сущност его заключаетс  в том, что сдвиг фазы , вносимый одним отсчетом повер емого преобразовател , линейно, компенсируетс  путем использовани  другого отсчета. Разностный сдвиг фаз представл ет собой искомую функцию нелинейности преобразовани .

Скорость, разворота ротора преобразов .ател  относительно статора vso определ ет скорость развертки во времени функции нелинейности характеристики преобразовател , не вли   на вид этой функции. В предлагаемом устройстве снимаетс  суммарна  функци  нелинейности двух датчиков преобразовател  в виде дискретных отсчетов (один р д отсчетов образует одну кривую, другой р д - другую), количество точек на ка сцой кривой 2(р-1).

Регистрацию результатов сравнени  ,фазы сигналов датчиков грубого и точного отсчетов преобразовател  производ т в моменты времени совпадени  импульсов напр жени , характеризирующих моменты положительного перехода через нуль напр жени  датчика грубого отсчета, и импульсов напр жени  на втором выходе источника питани .

Дл  идеального двухотсчетного преобразовател  с электрической редукцией р, в режиг вращени  ротора, имеетс  4(р-1) пространственных углов в пределах полного оборота ротора прербразрвател , дл  которых сдвиг фазы напр жени ми датчиков обоих отсчетов равен п п 1,...,4. Моменты времени, соответствующие .нахождению ротора идеального преобразовател  в положени х, определ емы этими про::транственными углами, фиксируютс  наличием импульсов напр жени  на выходе элемента 5 совпадени . Условимс  раздел ть эти импульсы на две последовательности, которые о разуютс  четными и нечетными импуль сами, причем некоторые импульсы первой последовательности совпадают с началом периода опорного напр жени , импульсы второй последовательности всегда сдвинуты относительно начала периода напр жени  питани . Математическа  модель устройства выражаетс  вэтом случае следующими зависимост ми. Дл  включенного положени  ключи; 8 напр жени  на входах блока 3 сравнени  записываютс  в виде r O Ay3in №t + dL+4(iL) 1 e Q A2Sin uyt pdL+S(ci.)4g , (z) где dL - угол поворота ротора преобразовател ; V(jL)(Jb функции нелинейности характе ристик датчиков грубого и точ ного отсчетов соответственно Ч)% - начальные фазовые сдвиги датчиков грубого и точного отсче тов соответственно. Дл  моментов времени, синхронных с импульсами первой последовательности ( (3) где п 0 ,1,..., 2р-3. Фаза напр жени  датчика точного от счета преобразовател  в момент регист рации, выраженна  через функции нелинейности , определ етс  выражением вида п JT (d.) - (dL)f 4(dL)+4, Выходное напр жение блока 3 сравнени  в момент регистрации равно |; TO I COSUE, (у; где решетчата  функци ,Т-JL - коэффициент пропорциональ ности г д6 - разность фаз входных сигналов . Разность фаз можно представить в виде )()(p+l)V(dL) (б) дл  , ,l,..., р-2, .)4Q-()()M(A) (7) |дл  , ,1,.,.,р-2. Знакм функций нелинейности характеристик датчиков точного и грубого 0О отсчетов преобразовател  в моменты отсчета совпадают дл  первой последовательности импульсов. Тогда выражение (5) можно записать в виде e iK-COs 4Jj-{p iJy -(p)y(jjL)i()j (в) |Регистрируема  крива  е изображена на фиг. 2, причем нечетные отсчеты вз ты со знаком четных. Составл ющие Ч и | . (р+1) не завис т от угла поворота и вызывают смещение среднего значени  от нулевого уровн . Дл  моментов времени, синхронных с импульсами второй временной последовательности; выражени  (3)i С). (6), (7) и (8) записываютс  в виде ( где ,2,...,2(р-1), pd-.-(dLh fQ P J llHr-P4W-pyj,-4{.) (P)-()v(d)-ЧC(l) ; (и) 320. . , ,2,...,p-lf , -nAe -Yo ())H(dLj-4CdLkifQ-, (12) , ,2,...,p-l. Отрицательный знак перед (A)поставлен с учетом того, что функции нелинейности датчиков грубого и точного отсчетов имеют в моменты отсчета разные знаки е,± R (P+t)ЧQ-(P+1)H(Л.)-Ч(.).(Ь) Крива  е,2 выходного напр жени  изображена на фиг. 2, причем нечетные отсчеты вз ты со знаком четных. Обработка результатов измерени  позвол ет определить расхождени  нулей обоих отсчетов и выделить функции нелинейности характеристик дл  каждого датчика в отдельности. Дл  определени  расхождени  нулей датчиков став т ключ 8 в отключенное положение, регулировкой фазосдвигающего блока 7 компенсируют посто нную составл ющую выходного напр жени  егистрирующего блока 4, производ т тсчет внесенного фазового сдвига, ел т его величину на коэффициент лектрической редукции и получают в езультате искомую величину расхождеи  нулей датчиков точного и грубого тсчетов преобразовател . Определив тношение Е наход т величину амлитуды функции нелинейности датчика рубого отсчета m У.

тЧ

0.

1,5

2,5

Claims (3)

1. Авторское свидетельство СССР №382019, кл, G 01 R 25/04,04.11.69.

,

2. Авторское свидетельство СССР 297980,кл. G 08 С 9/00, 12.а9.б9. Ч

3. Авторское свидетельство СССР 342207,кл. С. 08 С 9/04, 06.01.70 (прототип).